高效连铸技术发展现状及进展

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高效连铸技术发展现状及进展

摘要:中国经济的快速发展使连铸技术艺得到了快速发展,连铸技术是炼钢生产的核心技术,它在炼钢厂的发展中发挥着举足轻重的作用,能有效地提高炼钢的生产率和产量,因此,对连铸技术的发展进行了论述,并以此为依据,对高效连铸技术艺进行了分析,以期对我国钢铁行业的可持续发展有所借鉴。

关键词:连铸技术;高效连铸;发展趋势;

引言

在冶金行业,连铸技术因其能耗低、环境污染小、投资规模小等优点,已逐渐取代传统的铸型铸造技术,自20世纪50年代第一台连铸机投入使用以来,无论是机器型号、生产工艺还是设备自动化水平都得到了极大的提高,所生产的钢材质量也不断提高,随着信息技术的广泛应用,连铸技术的发展得到了进一步的推动,在生产效率方面,连铸技术已经从单炉发展到多炉;在生产技术上,它已经从冷铸造转向直接轧制、直接装料和热输送,未来将向无头轧制发展。

1.连铸技术的发展状况

我国的连铸技术起步较晚,改革开放前,我国连铸技术主要依靠外国引进,自身创新水平较低,随着我国经济的发展,特别是21世纪以来,我国的连铸技术发展迅速,钢铁产品的产量不断提高,生产技术和装备技术取得重大突破,现阶段,我国的连铸技术不仅可以生产各种特殊钢,而且在连铸设备生产上也可以实现国产化。

自1995年以来,我国开始着手解决高效连铸技术的关键问题,在确保高铸造速度的同时,在提高钢铁生产效率、改善机器与炉的匹配、降低生产成本等多方面取得了技术进步,从而推动我国连铸水平的全面发展,在第四次全国连铸工作会议上,提出以连铸为研究方向,实现我国钢铁精炼,尽管我国连铸技术取得了巨大突破,但与西方发达国家相比仍有一定差距,特别是在板坯连铸速度上,

我国大型板坯连铸速度还在1.8m/min的范围,大多数薄板坯连铸速度企业只能

保持在5m/min以内,近年来,随着我国重点行业的发展,对钢的强度和韧性提

出了更高的要求,这也推动了我国特种钢的生产,如微合金钢产量已超过1亿吨,然而,微合金钢在连铸过程中经常出现局部裂纹,这降低了钢生产的合格率,纵

观我国钢铁企业,微合金钢连铸过程中表面裂纹的发生率较高,部分企业可达10%。同时,钢材本身质量不达标,存在严重的质量缺陷。

2.高效连铸技术分析

2.1近终形连铸技术

近终形连铸技术是将连铸、轧制、热处理等工艺有机地结合起来,从而形成

一种新型的特种材料,它的最大特征是迅速固化,能够制造出常规轧制工艺所不

能实现的物料,目前有多种铸造技术,下面对薄板坯和薄板坯的连续生产工艺进

行了详细的阐述,关于薄板坯连铸技术,早在1989年就开始了,它首先在美国

得到发展,并和德国的技术相融合,随着时间的推移,薄板坯连铸技术日趋成熟,其生产技术也日趋成熟,在此之前,只有外国企业才能掌握该技术,目前,我国

已经是世界上最大的薄板坯连铸生产线,在薄带连铸技术方面,该技术具有较高

的技术水平,是目前我国钢铁行业的一项前沿技术,又可划分为传统工艺和近代

薄带连铸技术,它的最大特色就是薄带连铸工艺的综合性,该产品集连铸、轧制、热处理工艺于一身,所制得的薄板坯更加精密,能一次成形,在目前的生产工艺中,最引人注目的还是双辊薄带连铸技术,由于该方法能有效地提高生产效率,

提高经济效益,因此受到广泛的重视,双辊薄带连铸技术十分复杂,目前还没有

完全掌握,尽管近几年有了一定的突破,但是还没有进入商品化的阶段,还有待

于进一步的研究与开发,有一些重要的问题,首先是制造过程中出现的裂纹,也

是制约该技术发展的一个重要因素;第二个是不均匀的厚度,目前所能达到的厚

度波动幅度很小,但是对冷轧过程不利;第三点是铸造速度,正如前面提到的,

现有的技术和制成品的生产能力都很低,很难适应市场需要;第四不利于侧边密封,在此基础上,还存在着铸辊材料、氧化、二次冷却等问题。

2.2结晶器在线调宽技术

该技术的应用可以有效地提高连铸技术的效率,由于信息技术的集成,可以

实现在线自动调节,并且可以在不降低板坯连铸速度的情况下调节板坯宽度,从

而提高连铸机的生产效率,然而,传统的模具宽度调整方法必须确保在拉出尾坯

后可以再次调整宽度,同时,需要打开中间包的滑动开口,每次改变板的尺寸时,都需要停止超过2小时,碳钢生产过程中的最大拉伸速度仅为2米/分钟,单边

宽度调节速度为50毫米/分钟,难以满足我国经济发展的需要,结晶器在线宽度

调节技术可以有效地自动调节板坯宽度,目前,从该技术的实际应用来看,在进

行宽度调整时,一侧的速度可以达到100 mm/min,当板坯宽度减小时,其内部质

量良好,可以保证钢材的质量,结晶器在线调宽技术减少了连铸机的停机时间,

提高了钢坯的生产效率,为中国冶金工业的发展提供了技术支持。

2.3结晶器非正弦振动技术

该技术的应用主要是为了减少钢坯拉拔过程中的裂纹和泄漏问题,模具的振

荡可以确保板坯不会粘附在模具内壁上,确保板坯外部的完整性,提高板坯的质量,目前,该技术主要应用于上振速慢、下振速长、下振速度短的振动模式,在

实际应用中可以取得良好的工艺效果,非正弦振动模式可以提高拉伸速度,解决

正弦振动速度差异小的问题,与正弦振动相比,非正弦振动不是一条连续的曲线,很难用统一的公式来描述。

2.4中间包连续测温技术

在中间包加热工艺中,对中间包的钢液温度进行控制是保证产品质量和产量

的重要途径,由于在制造时,热量会流失,因此,温度较低的液态钢必须进行再热,目前,有多种加热方式,如电弧加热、电渣加热、等离子加热、电磁加热等,目前,最常用的是磁性感应加热和等离子加热,首先,采用电磁加热时,应该将

加热器置于中间包的底部,这样既能加热又能漂浮杂质,又能提高效率和降低成本,在采用等离子加热的情况下,采用了高温等离子体对钢液进行加热,其优势

在于,电浆设备的调整容易,对加热的影响因素容易控制,而且不会对环境造成

污染,自从这项技术出现后,它就被人们所普遍接受,并且在高品质的产品中起

着关键的作用,在其它技术如摩擦监控、温度检测等方面,这些技术也在生产、

加工中占有举足轻重的地位。

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